一项计划已经公布,该计划将发射一艘航天器研究未来穿过我们太阳系的星际物体。尽管迄今为止只有两个这样的物体被可靠地探测到,但随着监测系统的进步,这一数字几乎肯定会很快激增。我们还需要很长时间才能访问其他恒星系统,因此,在这种物体离开我们附近时对其进行陪伴可能是我们了解我们所在的空间与外部世界有何不同之处的最佳机会。
较大行星的引力偶尔会将彗星和小行星抛出太阳系,就像被宠坏的孩子扔掉不想要的玩具一样。模型表明,大约 40 亿年前,木星和土星的引力结合在一起,更频繁地发生这种情况,将数百万颗进入彼岸。
如果是这样,那么其他恒星周围也可能会发生同样的事情,而这个星系充满了冰冻的流浪者,其中一些会随机地从我们太阳附近经过。我们知道有两个这样的物体,彗星和,它们被发现穿过我们的太阳系,然后离开。鲍里索夫彗星看起来与我们当地的一颗彗星没有区别,除了它的轨道和但‘Oumuamua 是……在未来的几个世纪里,‘Oumuamua’很可能仍会是人们着迷和好奇的对象。
那么,天文学家们必然想要更近距离地观察下一位访客——可能还有之后的几位。现在已经发表了一份关于派遣航天器追赶这种物体的优点和这样做的可行性的论证。现在由 NASA 决定是否优先考虑这个想法,并由国会为其提供资金——除非其他国家决定先行动。
奥陌陌距离鲍里索夫被发现已经过去了五年,但我们不太可能需要等待很长时间才能找到其他遇到星际访客的机会。计划于2025年开始运行,预计将让我们发现外太阳系的数百万个物体,其中一些将是来自其他地方的访客。
究竟有多少星际物体会以这种方式被捕获尚不清楚,但几乎肯定会有一些。西南研究所的艾伦·斯特恩博士和合著者探讨了在不久的将来,一个星际物体会靠近到足够近的距离,以至于航天器可以追上它进行近距离研究的可能性。
作为新视野号任务的首席研究员,斯特恩在将航天器指向遥远的冰球方面比几乎任何人都拥有更多的经验。
任何星际物体都必须以极快的速度移动,否则它们就会被困在太阳的引力井中,从而很容易被研究。尽管如此,斯特恩和同事们表示,预计大量的星际物体会靠近我们,并且移动速度足够慢,以至于即使技术没有比我们已经发射的宇宙飞船先进,它们也可以被捕获。
届时,最关键的需要就是准备好任务,无论是在地球上使用配套的发射火箭,还是在太空中。通过模拟可能的速度范围,作者预测星际物体在 10 个天文单位半径(距离太阳 15 亿公里,与土星轨道相似)内停留的时间可能是 770 天,因此没有时间可以浪费。
与直觉相反的是,从地球上发射可以让我们拦截更大比例的模拟路径,但前提是我们能够在探测到目标后 30 天内准备好飞船进入太空。作者将这段时间描述为“不切实际的短时间”,因为它需要“让行星级运载火箭准备好数年,直到找到合适的目标。”
相反,最好的选择是准备好航天器并将其存放在,因此,一旦发现合适的目标,即使是轻轻一推,它也会落入低地球轨道,借助重力助推。除非我们很幸运地找到了目标,否则飞船需要能够通过自己的系统将速度提高 3 公里/秒。这比卡西尼号的 2.1 公里/秒要快,但与之相当,因此,如果不装载太多仪器,这是可以实现的。
追赶星际物体的想法,但这项工作要详细得多。它不仅考虑了接近研究这种物体的可行性,还考虑了最适合这项工作的仪器。作者总结说,一个强有力的候选者——质谱仪,会大大减慢任务速度,而无法提供科学价值。在之前的外太阳系之旅中被证明有用的其他仪器不适合这么小的目标。
作者总结道,总而言之,准备这种航天器并将其送入轨道,准备就绪,成本将不到 10 亿美元。这使得它与已经发射的项目处于类似的价格范围内和, 以及推迟的金星探测任务 和 VenSAR。
论文在行星和空间科学。